GEA mit nachhaltigen Energiekonzepten: Gut für die (Öko)Bilanz
20. Juli 2020
Die beste Lösung besteht manchmal darin, das zu verwenden, was bereits vorhanden ist. Ein geringerer Energieverbrauch optimiert die Betriebskosten und die CO₂-Bilanz: GEA tritt für seine Kunden in der Lebensmittel-, Getränke- und milchverarbeitenden Industrie den Beweis an, dass Wirtschaftlichkeit und Ökologie Hand in Hand gehen können.
Laut Berechnungen der Vereinten Nationen lassen sich allein durch höhere Energieeffizienz rund 40 Prozent der für die Erreichung der weltweiten Klimaziele erforderlichen Emissionen einsparen. Als bedeutender Energieverbraucher steht die Industrie unter enormem – nicht zuletzt regulatorischem – Druck, ihren CO2-Fußabdruck zu verkleinern und ihre Energieeffizienz zu verbessern. Die gute Nachricht: Unsere Experten von GEA Sustainable Engineering Solutions (SEnS) kennen die Lösungen, die Unternehmen weltweit jetzt brauchen.
Starkes Fundament
Die Maschinen und Anlagen von GEA sind für ihre Langlebigkeit und Effizienz bekannt. Auch wenn uns das natürlich freut: Damit allein geben wir uns noch lange nicht zufrieden. Wir fühlen uns einer nachhaltigen Wertschöpfung verpflichtet. Deshalb und in Erfüllung unseres Leistungsversprechens „engineering for a better world“ arbeiten wir permanent an einer Reduzierung des Energieverbrauchs und – Maschine für Maschine – an einer Optimierung der Anlageneffizienz.
Als Teil der Produktion spielt Kältetechnik inklusive Kühlung und Wärmeerzeugung eine wichtige Rolle, vor allem in der Lebensmittelverarbeitung sowie in der Milch- und Getränkeindustrie. Die GEA Lösungen für die industrielle Kältetechnik zeichnen sich durch hohe Energieeffizienz aus. Sie alle nutzen Kompressortechnologie mit Ammoniak als natürlichem Kältemittel. Im Gegensatz zu teilhalogenierten Fluorkohlenwasserstoffen (HFKW) ist Ammoniak leicht verfügbar, kostengünstig und hat minimale Auswirkungen auf die Umwelt. Neue Verordnungen sehen eine schrittweise Verminderung der HFKW vor. So hat beispielsweise die EU im vergangenen Jahr das Ziel ausgegeben, die F-Gas-Emissionen bis 2030 um zwei Drittel zu senken. Das bedeutet: Der Umstieg auf natürliche Kältemittel wie Ammoniak ist zwingend erforderlich.
Eine kombinierte Strategie zur Verbesserung der Energieeffizienz von Kälteanlagen bei gleichzeitiger Reduzierung der HFKW-Kältemittel … ist heute eine der größten Chancen für eine Begrenzung des Klimawandels.“ - Umweltprogramm der Vereinten Nationen, Internationale Energieagentur, 2019
- Umweltprogramm der Vereinten Nationen, Internationale Energieagentur, 2019
GEA SEnS: sinnvoller Ansatz für eine positive Zukunft
Lässt sich eine begrenzte Verbesserung der Anlageneffizienz um rund 2 bis 4 Prozent noch stufenweise erreichen (etwa durch isolierte Optimierung von Anlagenteilen oder Prozessschritten), so bedarf es für eine substanzielle Optimierung einer ganzheitlichen Betrachtung der gesamten Prozesskette. Mit einem strukturierten und bewährten Ansatz analysiert GEA den genauen Energiebedarf des Kunden und entwickelt basierend darauf Optimierungskonzepte unter Einbeziehung der Versorgungsunternehmen. Durch die Integration von Wärmepumpen in den Fertigungsprozess wird die anfallende Energie in einem geschlossenen Kreislauf genutzt anstatt sie nutzlos verpuffen zu lassen.
Bei jedem SEnS-Projekt von GEA gibt es eine zentrale Anlaufstelle für die Kunden. Hinzu kommt ein funktionsübergreifendes Engineering-Team, das je nach Bedarf Experten für die Milch-, Lebensmittel- oder Getränkeverarbeitung sowie Fachkräfte mit Erfahrung in der Kältetechnik (Wärme und Kühlung) in der verarbeitenden Industrie umfasst. Weitere Unterstützung gibt es durch die GEA Vertriebs- und Serviceexperten. Mit diesem Rundumpaket bieten wir unseren Kunden eine ganzheitliche Prozessanalyse und erarbeiten ein Konzept für eine nachhaltigere, integrierte Prozesslösung mit Produkten von GEA und seinen Partnern. Jedes Projekt berücksichtigt die Geschäftsparameter und Ziele des Kunden, die als messbare Leistungskennzahlen formuliert sind und denen die Installation Rechnung tragen muss.
In der Lebensmittel-, Getränke- und Milchindustrie werden die Produkte im Grunde genommen in einer großen Kühlanlage verarbeitet. Hier wird bei praktisch jedem Schritt Wärme freigesetzt. Und Wärme ist Energie.“ - Robert Unsworth, Technical Sales Director, GEA Refrigeration UK
- Robert Unsworth, Technical Sales Director, GEA Refrigeration UK
Je nachdem, ob es sich um einen Greenfield- oder einen Brownfield-Standort handelt, entwickeln unsere SEnS-Teams neue Lösungskonzepte, oder sie erarbeiten Optimierungsvorschläge. Das Leistungsspektrum umfasst:
- Erstellung einer schematischen Übersicht aller Prozessströme mit Ermittlung des Kühl- und Wärmebedarfs für jeden Strom
- Berechnung des ROI und der Vorteile über den gesamten Lebenszyklus, der Auswirkungen auf die Gesamtbetriebskosten sowie der CO2-Einsparungen
- Ermittlung des benötigten Kühl- und Wärmebedarfs; Anwendung eines Multi-Temperatur-Ansatzes zur Steigerung der Energieeffizienz
- Identifizierung und Integration einer geeigneten Wärmepumpenlösung zur Wiederverwendung von Wärme
Wärme ist Wärme, ob -40° oder +140°
Traditionell machen Kühlung und Wärmeerzeugung zwischen 50 und 90 Prozent des gesamten Energieverbrauchs einer Anlage aus. Dies beinhaltet normalerweise auch die Abwärme (z. B. Abwasser, heiße feuchte Luft, Verdampfungswärme aus Kühlsystemen) und den Wärmeverbrauch (z. B. Prozesswasser, Zentralheizanlagen, Blanchieranlagen, Trockner). Das bedeutet, dass praktisch jeder Lebensmittel-, Getränke- oder Milchverarbeitungsbetrieb von einer GEA Wärmepumpe profitieren kann. Denn unsere Wärmepumpen sind in der Lage, Abwärme zu erhitzen (oder abzukühlen) und in anderen Produktionsprozessen neu zu verwenden.
Wärmepumpen werden seit den frühen 1980er-Jahren in Privathaushalten und zur Fernwärmeversorgung genutzt. Im Vergleich dazu ist ihre Verwendung in der Lebensmittelverarbeitung relativ neu. Einen nicht unwesentlichen Anteil an dieser Entwicklung haben die Wärmepumpen von GEA, die dank optimierter Technologie inzwischen Temperaturen von bis zu 90° erreichen. „Die Lebensmittel-, Milch- und Getränkeindustrie hat den größten Anteil an der Weiterentwicklung der Wärmepumpen; schließlich benötigt diese Branche höhere Temperaturen für ihre Verfahren“, erklärt Kenneth Hoffmann, Product Manager Heat Pumps, GEA Refrigeration Technologies. „In nahezu allen Fällen“, so Hoffmann weiter, „können Kunden nach der Installation einer GEA Wärmepumpe einen Teil oder sogar alle für die Warmwasserbereitung benötigten Gaskessel aussortieren. Dies führt zu deutlich höheren Energieeinsparungen und deutlich geringeren CO2-Emissionen, umso mehr, wenn umweltfreundliche Energiequellen genutzt werden.“ Zwar ist dieser Schritt mit einer größeren Kapitalinvestition verbunden, doch aufgrund der stark reduzierten Betriebskosten amortisiert sich die Investition schon nach kurzer Zeit.
Erfolgreiche SEnS-Projekte von GEA
Das einzigartige SEnS-Angebot von GEA ist das Ergebnis eines breiten Portfolios, umfassenden Know-hows und unserer Kompetenz in der Kältetechnik. GEA verfügt über jahrzehntelange Erfahrung bei der Effizienzsteigerung von Industrieanlagen. Durch die Einrichtung einer zentralen Anlaufstelle mit einem integrierten Angebot ist es für unsere Kunden jetzt noch einfacher geworden.
„Wir haben nicht nur die Wärmepumpe geliefert“, erklärt Hoffmann, „sondern auch die Pasteuranlage optimiert und an die neue Wärmepumpentechnik von Aurivo angepasst. Außerdem haben wir uns auf eine Komplettlösung konzentriert, anstatt nur einzelne Teile anzubieten. Mit unseren Technologien lassen sich Abfall, Energieverbrauch und der Einsatz fossiler Brennstoffe reduzieren, während gleichzeitig die Kapazität erhöht wird. Damit gehört die Anlage heute zu den nachhaltigsten Molkereien in Irland – sie wurde sogar von der irischen Behörde für nachhaltige Energie mit dem renommierten EXEED-Zertifikat (Excellence in Energy Efficiency Design) ausgezeichnet“, so Hoffmann.
Milchverarbeitung, Niederlande
Dank einer fundierten Analyse und eines Konzeptentwurfs für den Bau einer Anlage mit gasfreier Produktion erhielt das GEA SEnS-Team den Zuschlag für eine neue Mozzarella-Produktionsanlage auf der grünen Wiese in Europa. Zunächst erstellten unsere Experten eine Studie des gesamten Prozesses – von den Inhaltsstoffen bis zum fertigen Käse – inklusive 24-Stunden-Diagramm zur Ermittlung des Energieverbrauchs und Abbildung der während des kompletten Prozesses anfallenden Wärmeerzeugung und Kühlung. Auf dieser Grundlage erarbeitete GEA ein Konzept für eine nachhaltige, integrierte Prozesslösung unter Einbeziehung unserer Wärmepumpentechnologie. Jetzt wird die Abwärme aus der Kühlanlage wiederverwendet und gemäß der Warm- und Heißwasseranforderungen aufbereitet. Auf diese Weise werden bis zu 80 Prozent des Wärmebedarfs gedeckt. Der Kohlenstoff-Fußabdruck der Anlage wird um etwa 2.700 Tonnen pro Jahr reduziert, wobei die Betriebskosten ebenfalls um 500.000 Euro pro Jahr gesenkt werden.
Kunden jeglicher Größe entscheiden sich für GEA als Partner, weil wir mit ihnen in großen Dimensionen denken. Wir ermöglichen ihnen die Erfüllung ihrer Mission zur Reduzierung des Wasser- und Energieverbrauchs sowie zur Abfallvermeidung in ihren Werken – wir verhelfen ihnen sogar zu einer klimaneutralen Produktion.“ - Colm O’Gorman, Non-Alcoholic Beverages Development, GEA
- Colm O’Gorman, Non-Alcoholic Beverages Development, GEA
